文档内容
第 59 讲 理想变压器与电能的输送
目录
01 模拟基础练
【题型一】理想变压器的原理及应用
【题型二】理想变压器的动态分析
【题型三】远距离输电
02 重难创新练
【题型一】理想变压器的原理及应用
1．交流电压表有一定的量度范围，它的绝缘能力也有限，不能直接连到电压过高的电路，电压互感器可
以解决这一问题。电压互感器的工作原理如图所示，其原线圈的匝数较多，并联在电路中，副线圈的匝数
较少，两端接在电压表上。关于电压互感器，下列说法正确的是（ ）
A．原线圈电流的频率大于副线圈电流的频率 B．原线圈电流的频率小于副线圈电流的频率
C．原线圈的电流大于副线圈的电流 D．原线圈的电流小于副线圈的电流
2．三个规格相同的小灯泡（可视为纯电阻）分别按照图连接在理想变压器的原、副线圈上，三个灯泡均
能正常发光，已知小灯泡的额定电流为2A，电阻为 ，则ab两点间的电压为（ ）A．6V B．9V C．12V D．18V
3．如图所示为无线充电宝给手机充电的工作原理图。充电时，手机与阻值R 2Ω的电阻串接于受电线圈
两端c和d，并置于充电宝内的送电线圈正上方，送电线圈与受电线圈的匝数比为1∶3，两线圈自身的电阻
忽略不计。当ab间接上3V的正弦交变电流后，手机两端的输入电压为5V，流过手机的电流为1A，则（
）
A．受电线圈cd两端的输出电压为9V
B．ab端的输入功率为7W
C．流经送电线圈的电流为3A
D．充电效率一定小于55.6%
4．如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比 ，定值电阻R的阻值为 ，电表均为理想
交流电表，电源两端输出的交流电压 ，则（ ）
A．电流表示数为4A B．电压表示数为
C．R的功率为352W D．变压器的输入功率为1408W
5．如图所示，为理想自耦变压器，其中P为变压器上的滑动触头，Q为滑动变阻器上的滑片，则以下说法
正确的是（ ）
A．适当调节变压器上的滑动触头P，该自耦变压器既可升压也可降压
B．滑片Q不动，滑动触头P逆时针转动，电流表读数变大
C．图示位置，
D．滑动触头P不动，滑片Q缓慢向下滑动时， 一直在减小
6．如图甲所示为半波整流电路，在理想变压器的输出电路中有一只理想整流二极管，已知原、副线圈的匝数比为22:1，电阻 ，原线圈的输入电压随时间的变化关系如图乙所示，电表均为理想交流电表，
则（ ）
A．电压表V 的示数为7V B．电压表 V 的示数为10V
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C．电流表A的示数约为0.05A D．原线圈的输入功率为5W
7．在图（a）所示的交流电路中，理想变压器原、副线圈的匝数比为 ，原线圈串联电阻 后接交流电
源， 均为固定电阻， ，各电表均为理想电表。已知电阻 中电流 随时间 变化
的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数为 B．原线圈中交流电频率为
C．交流电源输出电压为 D．电压表的示数为
8．如图甲所示是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交流电压，并加
在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为 、 ，电压表为交流电表。当变压器副线
圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。根据上述原理，判断下
列说法中正确的是（ ）
A．开关闭合后电压表的示数为5V
B．开关闭合后电压表的示数为2.5V
C．变压器原、副线圈的匝数满足 才能实现点火D．变压器原、副线圈的匝数满足 才能实现点火
9．我国的特高压输电技术居世界第一，如图所示，发电站输出稳定的电压，经升压变压器 升至特高压
进行远距离输送，再经过降压变压器 降压后供用户端使用，用户端电阻可分为持续用电用户电阻（设为
定值电阻 ）和灵活用电用户电阻（设为可变电阻 ），输电线电阻 不可忽略，下列说法正确的是（
）
A．用电高峰期时，相当于 变大
B．用电高峰期时， 两端电压变大
C．在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电可以使 两端电压更大
D．在不改变输送电能总功率的前提下，对比普通的高压输电，使用特高压输电会使输电线上电能损耗
升高
【题型二】理想变压器的动态分析
10．如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为20∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理
想电表，原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 ，则（ ）
A．单刀双掷开关与a连接时，电压表的示数为11V
B．单刀双掷开关与a连接， 时，电压表的示数为
C．单刀双掷开关由a扳向b，电压表和电流表的示数均变大
D．单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小
11．如图所示的电路中，P为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 不变，闭合开关S，下列
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说法正确的是（ ）
A．P向下滑动时，灯L变亮B．P向下滑动时，变压器的输出电压不变
C．P向上滑动时，变压器的输入电流变小
D．P向上滑动时，变压器的输出功率变大
12．如图甲所示，理想变压器原线圈接图乙所示的交变电流，原、副线圈的匝数比为 ，副线圈电路中
定值电阻 的阻值相等， 位于副线圈的中点， 位于滑动变阻器的中点。电路中的电表均为理想电
表，开关S断开。则下列说法正确的是（ ）
A．电压表的读数约为72V
B．只将滑片 下移，电流表A的示数变大
C．闭合开关S，电压表V的示数变小，原线圈输入功率增大
D．开关S闭合时，将滑片 上移，电压表V的示数变大
13．如图所示的理想变压器电路中，R、R、R 为定值电阻，R 为滑动变阻器，电压表和电流表均为理想
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交流电表，在a、b端接入有效值不变的正弦交流电，则下列说法正确的是（ ）
A．仅将滑片P 向下移，电压表和电流表示数均变大
1
B．仅将滑片P 向下移，电阻R 消耗的功率变大
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C．仅将滑片P 向下移，电压表和电流表示数均变大
2
D．仅将滑片P 向下移，电阻R 消耗的功率变大
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14．如图所示，理想变压器原线圈接在电压恒定的交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确
的是（ ）A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R 消耗的功率变大
1
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A 示数变小
1
D．若闭合开关S，则电流表A 示数变大，A 示数变大
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15．如图所示，理想变压器的副线圈匝数可调，MN端接输出电压有效值恒定的正弦交流电，电流表及电
压表均可视为理想的交流电表，电表示数为 、 、 、 ，当副线圈的滑片P向下滑动时，电表示数
变化量的绝对值为 、 、 、 ，下列说法正确的是（ ）
A．比值 不变 B．比值 不变
C．乘积 变小 D．比值 变大
16．如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10:1，电流表、电压表均为理想电表， 是定
值电阻，R是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小），D为灯泡。输入如图乙所示的正弦交流电压u，下列
说法正确的是（ ）
A．输入电压的瞬时值表达式为
B．用光照射R时，电流表的示数变小
C．用光照射R时，电压表的示数变大
D．用光照射R时，电压表的示数变小
【题型三】远距离输电
17．我国在电力输送领域是世界上首屈一指的科技霸主，目前已研制成功了全套关键设备，建成了世界电
压等级最高、输电能力最强的交直流输电网络。如图为远距离输电系统简化情景图，已知发电厂输出的交
流电压为 ，理想升压变压器的原副线圈匝数比为 ，理想降压变压器的原副线圈匝数比为 ，高压输电
线的总阻值为 。设用户(负载)是纯电阻，且阻值为 ，则输电效率为（ ）A． B． C． D．
18．如图所示为远距离输电的原理图，电路中的升压变压器T 和T 为理想变压器，发电厂的输出电压恒定，
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输电线上的电阻R不变。若用户接入的用电器增多，则下列物理量一定减少的是（ ）
A．升压变压器的输出电压 B．输电线损失的功率
C．加在用户两端的电压 D．降压变压器的输出功率
19．太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒
为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为 ，该发电站到用
户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为 ，用户获得220V电压。变压器视为理想
变压器，下列说法正确的是（ ）
A．升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20
B．输电线上损失的功率为
C．降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1
D．若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压 也增大
20．如图甲所示为远距离输电的示意图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻 ，降压
变压器所接用户的用电器可等效为图中的滑动变阻器 ，用电器增加时相当于滑动触头向下滑动。已知用
户的额定电压为 ，降压变压器原、副线圈的匝数比 ，升压变压器原线圈所接电压如
图乙所示，用户在正常情况下，消耗的总功率为 ，下列说法正确的是（ ）A．发电厂的输出功率为11kW
B．升压变压器原、副线圈的匝数比为
C．用电器增加时，用户得到的电压增大
D．用电器增加时，输电效率升高
1．（多选）小明设计了台灯的两种调光方案，电路图分别如图甲，乙所示，图中额定电压为6V灯泡的电
阻恒定，R为滑动变阻器，理想变压器原、副线圈匝数分别为n、n。原线圈两端接电压为220V的交流电，
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滑片P可调节灯泡L的亮度，P在R最左端时，甲、乙图中灯泡L均在额定功率下工作，则（ ）
A．n：n = 110：3
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B．当P滑到R中点时，图甲中L功率比图乙中的小
C．当P滑到R最左端时，图甲所示电路比图乙更节能
D．图甲中L两端电压的可调范围比图乙中的大
2（多选）．某种感温式火灾报警器如图甲所示，其简化的工作电路如图乙所示。变压器原线圈接电压有
效值恒定的交流电源。副线圈连接报警系统，其中 为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小， 为滑
动变阻器， 为定值电阻。当警戒范围内发生火灾，环境温度升高达到预设值时，报警装置（图中未画
出）通过检测通过 的电流触发报警。下列说法正确的是（ ）A．警戒范围内出现火情时，副线圈两端电压不变
B．警戒范围内出现火情时，原线圈输入功率变小
C．通过定值电阻 的电流过大时，报警装置就会报警
D．若要调低预设的报警温度，可减小滑动变阻器 连入电路的阻值
3．（多选）如图甲所示为一可调压式自耦变压器，线圈AB均匀绕在一个圆环形的铁芯上，CD之间输入
交变电压，拨动滑动触头P就可以调节输出电压。图中变压器视为理想变压器，两电表均为理想交流电表，
R=6Ω、R=5Ω。R 为总阻值为10Ω的滑动变阻器。现在CD两端输入图乙所示正弦式交流电，下列说法正
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确的是（ ）
A．若变压器滑动触头P拨至线圈中间位置，电压表示数是
B．若电压表与电流表示数分别是10V和1A，变压器原制线圈匝数比为9∶7
C．当滑动变阻器滑动触头向上滑动时，电压表读数变大，电流表读数变小
D．当变压器滑动触头P顺时针转动时，电流表和电压表示数均变小
4．（多选）如图、理想调压变压器输入端接正弦交流电源，L是灯泡，C是电容器，P是与线圈接触良好
的滑片，S是开关，电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（ ）
A．S接a，从M点至N点缓慢滑动P，电流表A的示数将减小
B．S接a，从M点至N点缓慢滑动P，灯泡的亮度将增大
C．S接b，从M点至N点缓慢滑动P，电压表V的示数将减小
D．S接b，从M点至N点缓慢滑动P，电流表A的示数始终为零
5．（多选）“西电东送”是我国可持续快速发展的重要保证，如图为模拟远距离高压输电示意图。已知
升压变压器原、副线圈两端的电压分别为 和 ，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为 和 。在
输电线路的起始端接入两个互感器，两个互感器原、副线圈的匝数比分别为 和 ，各互感器和电表
均为理想状态，则下列说法正确的是（ ）A．电压互感器起降压作用，电流互感器把交流电变为直流电
B．若电压表的示数为 ，电流表的示数为 ，则线路输送电功率为
C．若保持发电机输出电压和用户数 不变，仅将滑片Q下移，则输电线损耗功率增大
D．若发电机输出电压 一定，仅增加用户数，为维持用户电压 不变，可将滑片P上移
6．（多选）如图所示的理想变压器电路中，电流表、电压表均为理想交流电表，在a、b两端输入正弦交
流电压，三个定值电阻 、 、 的阻值相等，变压器原、副线圈的匝数比为3：2，则下列说法正确的
是（ ）
A．电流表A 与A 的示数之比为2：3
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B．电压表V 与V 的示数之比为4：3
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C．电阻 与 消耗的功率之比为16：9
D．a、b端的输入功率与副线圈的输出功率之比为3：2
7．（多选）理想变压器原、副线圈所接的电路如图甲所示，原、副线圈的匝数比为 ，其中定
值电阻 ，两电表为理想交流电表，原线圈两端接有如图乙所示的交流电。当 时，
原线圈的瞬时电压为 。断开 ，电源消耗的电功率为 ；闭合 ，电源消耗的电功率
为 。则下列说法正确的是（ ）A．闭合 、断开 ，电压表的示数为55V
B．闭合 ，电流表的示数为4.0A
C．断开 ，电流表的示数为0.04A
D．
8．（多选）在停车场新建了一座电动汽车充电站。将配电电压为3.3kV的正弦式交流电通过变压器降至
220V，将充电桩连接到变压器的副线圈上。若变压器可视为理想变压器，每一个充电桩的输入电流15A，
则下列说法正确的是（ ）
A．变压器原、副线圈的匝数比
B．加在每个充电桩两端电压的最大值为220V
C．若8台充电桩同时使用，则变压器原线圈中的电流为8A
D．若8台充电桩同时使用，变压器的输入功率为26.4kW
9．（多选）如图所示，理想正弦式交变电源E，电动势恒定，内阻不计。变压器为理想变压器。其中原线
圈中电流为I ，首先将电阻箱调至最大值 ，闭合开关S，以下说法正确的是（ ）
1A．如果 小于 ， 减小时（但是不能减为零），理想变压器的输出功率先增大后减小
B．如果 小于 ， 减小时（但是不能减为零），理想变压器的输出功率先减小后增大
C．如果 大于 ，逐渐减小理想变压器的副线圈 匝数，变压器的输出功率先增大后减小
D．如果 大于 ，逐渐减小理想变压器的副线圈 匝数，变压器的输出功率先减小后增大
10．如图所示，理想降压变压器原、副线圈的匝数比 ，O点在副线圈的三分之一处，电压表和
电流表均为理想交流电表， 、 为理想二极管，定值电阻 ，在原线圈A、B两端加上
的交变电压，下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数为 B．电压表的示数为30V
C．电流表的示数为 D．电流表的示数为
